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人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的CO₂長(zhǎng)期積累，威脅到生態(tài)環(huán)境，其減排問(wèn)題受到全世界關(guān)注．
（1）工業(yè)上常用高濃度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用電解法使K₂CO₃溶液再生，其裝置示意圖如圖：
①在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括和H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑、

．
②簡(jiǎn)述CO₃^2-在陰極區(qū)再生的原理

．
（2）再生裝置中產(chǎn)生的CO₂和H₂在一定條件下反應(yīng)生成甲醇等產(chǎn)物，工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇．
已知：25℃，101KPa下：
H₂（g）+

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-242kJ/mol
CH₃OH（g）+

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-676kJ/mol
①寫(xiě)出CO₂和H₂生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式

．
②下面表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖，其中正確的是（填字母序號(hào)）

．

（3）微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置．已知某種甲醇微生物燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，示意圖如下：

①該電池外電路電子的流動(dòng)方向?yàn)?div id="ddvrxht" class='quizPutTag' contenteditable='true'>

（填寫(xiě)“從A到B”或“從B到A”）．
②工作結(jié)束后，B電極室溶液的pH與工作前相比將

（填寫(xiě)“增大”、“減小”或“不變”，溶液體積變化忽略不計(jì)）．
③A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)式為

．

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）①陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣；
②碳酸氫根離子程度電離平衡、氫氧根離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子；
（2）①根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；
②該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，物質(zhì)越穩(wěn)定，其能量越��；
（3）①電子從負(fù)極沿導(dǎo)線(xiàn)流向正極；
②根據(jù)發(fā)生的電極反應(yīng)生成物判斷；
③A電極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答： 解：（1）①陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
②HCO₃^-存在電離平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，陰極H⁺放電濃度減小平衡右移，CO₃^2-再生；陰極H⁺放電OH^-濃度增大，OH^-與HCO₃^-反應(yīng)生成CO₃^2-，CO₃^2-再生，
故答案為：HCO₃^-存在電離平衡：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，陰極H⁺放電濃度減小，平衡右移，CO₃^2-再生；陰極H⁺放電OH^-濃度增大，OH^-與HCO₃^-反應(yīng)生成CO₃^2-，CO₃^2-再生；
（2）①H₂（g）+

O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-242kJ/mol①
CH₃OH（g）+

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-676kJ/mol②
將方程式3①-②得CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=3×（-242kJ/mol）-（-676kJ/mol）=-50 kJ/mol，
故答案為：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-50 kJ/mol；
②該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，物質(zhì)越穩(wěn)定，其能量越小，所以液態(tài)物質(zhì)的能量小于氣態(tài)物質(zhì)，則符合條件的圖象是a，故選a；
（3）①該燃料電池中，甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以A是負(fù)極，B是正極，電子從負(fù)極A流向正極B，故答案為：從A到B；
②正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，溶液濃度變小，所以溶液的pH變大，故答案為：變大；
③A電極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成氫離子和二氧化碳，電極反應(yīng)式為：CH₃OH+H₂O-6e^-═6H⁺+CO₂↑，故答案為：CH₃OH+H₂O-6e^-═6H⁺+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及原電池原理、蓋斯定律、電解原理等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)燃料電池中正負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)、蓋斯定律的內(nèi)涵、電解池中離子放電順序來(lái)分析解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，難度中等．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

A是合成天然橡膠的單體，分子式為C₅H₈．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

A、A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：

B、A→天然橡膠的反應(yīng)類(lèi)型為加聚反應(yīng)

C、天然橡膠屬于線(xiàn)型高分子化合物

D、天然橡膠具有熱固性

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

下表中所列的都是烷烴，它們的一鹵取代物均只有一種，分析下表中各項(xiàng)的排布規(guī)律，按此規(guī)律排布第8項(xiàng)應(yīng)為（　　）

1	2	3	4	5	6	7	8	…
…	C₂H₆	C₅H₁₂	C₈H₁₈	…	…	…		…

A、C₃₆H₇₄

B、C₄₈H₉

C、C₈₀H₁₆₂

D、C₁₀₆H₂₁₄

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

有一種溶液，其中含有Ag+、Al³+、K+、Mg²+．
（1）向溶液中加入氯化鈉溶液，現(xiàn)象為

．
（2）將實(shí)驗(yàn)（1）所得溶液過(guò)濾，向?yàn)V液中加入氫氧化鈉溶液至過(guò)量，溶液中進(jìn)行的反應(yīng)的離子方程式有Mg²⁺+2OH?=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH?=Al（OH）₃↓和

．
（3）將實(shí)驗(yàn)（2）所得的溶液過(guò)濾，向?yàn)V液中加入過(guò)量的鹽酸，產(chǎn)生的現(xiàn)象為

，反應(yīng)的離子方程式有H⁺+OH?=H₂O、

、和Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O
（4）檢驗(yàn)溶液中有K+的方法是

，現(xiàn)象是

．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（Ⅰ）已知四種無(wú)機(jī)化合物在水中和液氨中的溶解度（g/100g溶劑）為：

物質(zhì) 20℃時(shí)溶解度（g/100g溶解）	AgNO₃	Ba（NO₃）₂	AgCl	BaCl₂
水中	216	9.02	1.9×10^-14	35.8
液氨	86	97.2	0.8	0

由上表的數(shù)據(jù)可知，在水溶液中上述化合物發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為

，在液氨溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為

．
（Ⅱ）短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大．A是周期表中原子半徑最小的元素，B原子的價(jià)電子數(shù)等于該元素最低化合價(jià)的絕對(duì)值，C與D能形成D₂C和D₂C₂兩種化合物，而D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，E的負(fù)一價(jià)離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數(shù)．
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為

．
（2）已知：①E-E→2E?；△H=+a kJ?mol^-1
②2A?→A-A；△H=-b kJ?mol^-1
③E?+A?→A-E；△H=-c kJ?mol^-1（“?”表示形成共價(jià)鍵所提供的電子）
寫(xiě)出298K時(shí)，A₂與E₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

．
（3）在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應(yīng)：2A₂（g）+BC（g）?X（g）；△H=-d J?mol^-1（d＞0，X為A、B、C三種元素組成的一種化合物）．初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	甲	乙	丙
初始投料	2mol A₂、1mol BC	1mol X	4mol A₂、2mol BC
平衡時(shí)n（X）	0.5mol	n₂	n₃
反應(yīng)的能量變化	放出Q₁kJ	吸收Q₂kJ	放出Q₃kJ
體系的壓強(qiáng)	P₁	P₂	P₃
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	α₁	α₂	α₃

①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為

．
②三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是

（填序號(hào)）．
A．α₁+α₂=1 B．Q₁+Q₂=d C．α₃＜α₁D．P₃＜2P₁=2P₂E．n₂＜n₃＜1.0mol F．Q₃=2Q₁
（Ⅲ）如圖是MCFC燃料電池，它是以水煤氣（CO、H₂）為燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物為電解質(zhì)．寫(xiě)出B極電極反應(yīng)式：

．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

短周期主族元素A、B、C、D原子序數(shù)依次增大，其中只有一種為金屬元素．A、C同主族，B的最外層電子數(shù)為次外層的3倍．B、C的最外層電子數(shù)之和與D的最外層電子數(shù)相等．
（1）寫(xiě)出D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式

（2）C₂B₂的電子式為

，其中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為

（3）由上述四種元素中的任意三種可以組成兩種常見(jiàn)化合物，水溶液均顯堿性，D的單質(zhì)可以與其中一種化合物反應(yīng)生成另外一種化合物．寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

（4）用石墨電極電解CD的飽和溶液，反應(yīng)的離子方程式為

．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低，甚至產(chǎn)生 NH⁺₄．現(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出．在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入 5mol?L^-1的 NaOH溶液，所加 NaOH 溶液的體積（mL）與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示．則
（1）B 與 A 的差值為

mol
（2）寫(xiě)出 DE 段發(fā)生反應(yīng)的離子方程

（3）原硝酸的物質(zhì)的量是

mol
（4）鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為

．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

神舟7號(hào)的成功發(fā)射，說(shuō)明我國(guó)的空間技術(shù)又向前邁進(jìn)了一步．
（1）發(fā)射飛船時(shí)肼（N₂H₄）與NO₂作推力能源，兩者反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)夂退魵猓阎?br />①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7 0.1mol?L^-1；
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-5340.1mol?L^-1；
則肼與二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

（2）飛船使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)．氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，其電池總反應(yīng)均為：2H₂+O₂=2H₂O．酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是強(qiáng)酸溶液，其負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為：2H₂-4e^-=4H⁺，則其正極反應(yīng)式為

；堿式氫氧燃料電池中的電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液，其正極電極反應(yīng)式可表示為：O₂+2H₂O+4e^一=4OH^一，則其負(fù)極反應(yīng)式為

．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)3Fe（s）+4H₂O（g）?Fe₃O₄（s）+4H₂（g），下列有關(guān)敘述不正確的是（　�。�

A、增加Fe的量，正反應(yīng)速率不變

B、將容器的體積縮小一半，正逆反應(yīng)速率增大

C、保持體積不變，充入Ne，正逆反應(yīng)速率增大

D、保持壓強(qiáng)不變，充入Ne，正逆反應(yīng)速率變小

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